JP4166001B2 - 蒸発燃料処理装置およびその故障診断装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関の蒸発燃料処理装置およびその故障診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガソリン等の高揮発性油を利用した内燃機関では、燃料タンク内で揮発した蒸発燃料が大気中に放出するのを防止すべく、蒸発燃料処理装置を備えている。蒸発燃料処理装置は、キャニスタを備えたものが広く知られている。キャニスタは容器内に燃料の吸着作用を有する吸着材が封入されたもので、蒸発燃料導入ポートから導入された燃料タンクからの蒸発燃料が吸着材に一時、吸着される。内燃機関が作動し吸気管内に負圧が生じると、その負圧により大気ポートから大気がキャニスタ内に供給され、吸着材から燃料が脱離してパージポートから吸気管へとパージされる。パージされた燃料は吸入空気とともに気筒内に吸入されて混合気の一部を形成する。
【０００３】
ところで、成層燃焼を行う直噴式の内燃機関や、動力として内燃機関とモータとを用いるハイブリッド車に搭載される内燃機関では、スロットルバルブの開度が相対的に全開側に設定されることから、吸気管負圧が小さくなるが、このため、蒸発燃料のパージ能力が低下することになる。そこで、パージポンプを大気ポート側やパージポート側に設けて、キャニスタの大気ポート側の圧力やパージポート側の負圧を大きくすることにより、キャニスタ内への空気の供給を促進し、吸気管負圧の不足を補うものが提案されている（特開平５−３４０３１５号公報）。
【０００４】
また、パージ量をパージポンプの回転の強弱の切り換えで調整するものも提案されている（特開平１１−３０１８５号公報）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特開平５−３４０３１５号公報や特開平１１−３０１８５号公報の技術は、単純にパージポンプの作動でパージ能力を高めているに過ぎず、補機損失やパージポンプ、特にその動力部の寿命を考慮すると必ずしも実用的ではない。
【０００６】
本発明は前記実情に鑑みなされたもので、パージポンプを有する実用的な蒸発燃料処理装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明では、燃料タンクと連通する蒸発燃料導入ポートと、内燃機関の吸気管と連通するパージポートと、大気圧に開放された大気ポートとが形成された容器内に、燃料タンクからの蒸発燃料を吸着する吸着材を封入してなるキャニスタを備え、前記大気ポートからキャニスタ内にパージポンプにより空気を供給して吸着材から脱離した燃料をパージポートから吸気管へとパージするようになした蒸発燃料処理装置において、
前記パージポンプを制御する制御部を具備せしめ、
該制御部を、パージが必要な期間中に前記パージポンプを予め定めたサイクルで間欠作動し、前記パージポンプが回転してキャニスタ内に空気が流通し燃料を脱離させる実作動期間と、燃料脱離時の気化潜熱で低下したキャニスタ内の温度を回復させる非作動期間とを、交互に繰り返すように設定する。
【０００８】
間欠作動することで、実作動期間中に燃料脱離時の気化潜熱で低下したキャニスタ内の温度が、キャニスタの設置雰囲気等からの伝熱で、実作動期間ではさまれた非作動期間中に回復し、燃料の脱離が容易となる。したがって、燃料パージを効率よく行うことができる。しかも、非作動期間の分、実作動時間が短縮してパージポンプを長寿命化できる。これにより、実用性が向上する。
【０００９】
請求項２記載の発明では、請求項１の発明の構成において、キャニスタ内を加熱するヒータを具備せしめる。
【００１０】
作動期間中のキャニスタ内の温度低下が非作動期間中に、より十分に回復し、パージをより効率よく行うことができる。キャニスタ内の温度低下が十分に回復される分、パージポンプの負担が減じられるから、パージポンプは低出力のもので足りるとともに、パージポンプをさらに長寿命化できる。
【００１１】
請求項３記載の発明では、請求項１または２の発明の構成において、前記制御部を、パージポンプとともに、キャニスタと吸気管との間の連通と遮断とを切り換えるパージバルブを制御する制御部とするとともに、前記パージポンプおよびパージバルブが間欠作動するように、かつ、パージバルブが開くタイミングがパージポンプがオンするタイミングに対して所定の時間遅れるように設定する。
【００１２】
パージバルブが開くタイミングをパージポンプがオンするタイミングに対して遅らせた分、パージポンプの起動遅れに基因して空気流量が不安定になる期間は実パージ期間から除外される。したがって、パージバルブの開期間の長さに対するパージ流量のリニアリティが向上する。これによりパージ量を正確に制御することができる。
【００１３】
請求項４記載の発明では、請求項１または２の発明の構成において、
前記制御部を、パージポンプとともに、キャニスタと吸気管との間の連通と遮断とを切り換えるパージバルブを制御する制御部とするとともに、前記パージポンプおよびパージバルブが間欠作動するように、かつ、パージバルブが閉じるタイミングとパージポンプがオフするタイミングとが略同時期となるように設定する。
【００１４】
パージポンプがオフすると略同時にパージバルブが閉じるので、吐出空気流量が漸減し一定しないパージポンプのオフ後の期間が実パージ期間から除外される。したがって、パージバルブの開期間の長さに対するパージ流量のリニアリティが向上する。これによりパージ量を正確に制御することができる。
【００１５】
請求項５記載の発明では、請求項３の発明の構成において、
前記制御部を、パージバルブが閉じるタイミングとパージポンプがオフするタイミングとが略同時期となるように設定する。
【００１６】
パージポンプの起動遅れに基因して空気流量が不安定になる期間を実パージ期間から除外する作用に加えて、パージポンプがオフすると略同時にパージバルブが閉じるので、吐出空気流量が漸減し一定しないパージポンプのオフ後の期間も実パージ期間から除外される。したがって、パージバルブの開期間の長さに対するパージ流量のリニアリティがさらに向上する。これによりパージ量をさらに正確に制御することができる。
【００１７】
請求項６記載の発明では、請求項１ないし５の発明の構成において、
前記制御部を、指令パージ量が多いほど間欠作動中の実作動時間の累計が多くなるようにパージポンプのオンオフの繰り返し回数を決定するように設定する。
【００１８】
指令パージ量に応じて実作動時間の累計を規定して、パージポンプを限定的に用いることで、パージポンプを長寿命化することができる。請求項２のヒータを具備する構成とした場合には、ヒータの脱離促進作用により、実作動時間の累計をさらに短縮して、パージポンプの実質的な寿命を伸ばすことができ、パージポンプの動力源として簡単なブラシモータ等を採用することができる。
【００１９】
請求項７記載の発明では、請求項１ないし５の発明の構成において、
前記パージポートから吸気管に到る管路の途中に設けられて、蒸発燃料の濃度を検出する蒸発燃料濃度センサを具備せしめ、
前記制御部を、蒸発燃料濃度が予め設定したパージ完了濃度になるとパージポンプの作動を停止するように設定する。
【００２０】
逐次、蒸発燃料の濃度を監視し、蒸発燃料濃度が低下してパージ効率がよくない状態でパージポンプが作動するのを回避することができる。これにより、パージポンプの長寿命化を図ることができる。また、雰囲気温度等の環境要因や燃料性状によらず適正にパージ期間を設定することができる。
【００２１】
請求項８記載の発明では、請求項１ないし５の発明の構成において、
吸気管へのパージの流量を調整するパージ流量調整手段と、
前記パージポートから吸気管に到る管路の途中に設けられて、蒸発燃料の濃度を検出する蒸発燃料濃度センサとを具備せしめ、
前記制御部を、前記パージポンプによるパージ流量と蒸発燃料濃度センサの検出結果とに基づいてパージ燃料量を算出し、該パージ燃料量が予め設定した管理範囲内となるようにパージ流量を決定するように設定する。パージ流量調整手段には、パージポンプの駆動電圧、パージバルブのデューティもしくはパージポンプの吐出側や吸入側に設ける調量バルブの開度を調整する手段により構成し得る。
【００２２】
常時、一定量のパージ燃料量を吸気管に流入せしめることができる。
【００２３】
請求項９記載の発明では、請求項８の発明の構成において、
キャニスタ内を加熱するヒータを具備せしめ、
前記制御部を、パージポンプおよびヒータを制御する制御部とするとともに、ヒータを非作動状態でパージポンプのみの作動により管理範囲内にならない場合に、ヒータの作動を開始するように設定する。
【００２４】
パージ燃料量が少なければパージポンプは最大能力まで高められることになる。それでも管理範囲の下限に達しなければヒータの作動が開始する。ヒータを限定的に作動せしめることで、電力消費を抑制することができる。
【００２５】
請求項１０記載の発明では、請求項８または９の発明の構成において、
燃料タンク内に貯留する燃料の残量を検出する燃料残量センサを具備せしめ、前記制御部を、燃料残量が予め設定した下限残量を下回ると前記ヒータの作動を停止するように設定する。
【００２６】
下限残量を例えば給油が必要になる残量よりもやや多めに設定しておけば、蒸発燃料が発生しやすい給油時にはキャニスタ内すなわち吸着材の温度が低下して吸着性能を十分に発揮し得る状態にしておくことができる。なお、燃料が比較的残っている状態で給油を行うこともあり得るが、この場合には給油量が少なく蒸発燃料の量自体が少ないので、ヒータが作動状態すなわち吸着材温度が十分に低下していない状態で給油が行われても、蒸発燃料の全量を吸着材が吸着可能である。
【００２７】
請求項１１記載の発明では、請求項８ないし１０の発明の構成において、
前記パージポートから吸気管に到る管路の途中に蒸発燃料の濃度を検出する蒸発燃料濃度センサを具備せしめ、
前記制御部を、蒸発燃料濃度が予め設定した下限濃度を下回ると、前記ヒータの作動を停止するように設定する。
【００２８】
蒸発燃料濃度が下限濃度よりも低ければ、キャニスタ内の吸着材に吸着されている燃料量が少ないと判断し、ヒータの作動が停止する。これにより、電力消費を抑え、補機損失を低減することができる。
【００２９】
請求項１２記載の発明では、請求項８ないし１１の発明の構成において、
前記燃料タンクの内圧を検出するタンク内圧センサを具備せしめ、
前記制御部を、燃料タンク内圧が予め設定した下限圧力を下回ると、前記ヒータの作動を停止するように設定する。
【００３０】
燃料タンク内圧が下限圧力よりも低ければ、燃料タンクからキャニスタ内への蒸発燃料の流入が僅少と判断し、ヒータの作動が停止する。これにより、電力消費を抑え、補機損失を低減することができる。
【００５０】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、図面にしたがい、本発明の蒸発燃料処理装置について説明する。図１に内燃機関に付設された本発明の蒸発燃料処理装置を示す。蒸発燃料処理装置１のキャニスタ１０１は、活性炭等の吸着材３０２を充填した容器体３０１に蒸発燃料導入ポート３０１ａ、パージポート３０１ｂおよび大気ポート３０１ｃが形成されてなり、キャニスタ１０１内を加熱するヒータ１０９やキャニスタ１０１内の温度を検出する熱電対１１３が設けてある。ヒータ１０９および熱電対１１３は、充填された吸着材３０２中に埋設される。
【００５１】
蒸発燃料導入ポート３０１ａを通路端とする蒸発燃料導入通路１０２が設けられ、キャニスタ１０１と燃料タンク１０５とが接続されている。蒸発燃料導入通路１０２の途中には内圧弁１０６が設けてある。内圧弁１０６はリリーフ弁であり、燃料タンク１０５内の蒸発燃料の増大で、内圧弁１０６を挟む蒸発燃料導入通路１０２の前後の差圧が一定値以上になると開弁してキャニスタ１０１と燃料タンク１０５とが連通し、燃料タンク１０５内の蒸発燃料がキャニスタ１０１内に導入されるようになっている。
【００５２】
キャニスタ１０１のパージポート３０１ｂを通路端とするパージ通路１０３が設けられ、キャニスタ１０１と吸気管２０１とが接続されている。パージ通路１０３の途中にはパージバルブ１０７が設けてある。パージバルブ１０７は電磁弁で、通電により「開」側に切り換えられるとキャニスタ１０１と吸気管２０１とが連通する。パージ通路１０３にはまた、通路内のＨＣ濃度を検出する蒸発燃料濃度センサであるＨＣ濃度センサ１１４が設けてある。
【００５３】
キャニスタ１０１の大気ポート３０１ｃを通路端とする大気通路１０４が設けてあり、反対側の通路端にて大気に開放されている。大気通路１０４の途中には詳しくは後述するパージポンプ１０８が設けてある。パージポンプ１０８はポンプ本体１０８１と、その動力源としてのモータ７とを備え、大気からの空気をキャニスタ１０１内に供給するようになっている。モータ７は例えば廉価な直流ブラシモータが用いられ得る。
【００５４】
蒸発燃料処理装置１の各部を制御する制御部であるＥＣＵ１１２が設けてある。ＥＣＵ１１２は例えばマイクロコンピュータ等を中心に構成される。ＥＣＵ１１２には、前記熱電対１１３、ＨＣ濃度センサ１１４の他、燃料タンク１０５内に設けられて燃料Ｆの液面ＦＳのレベルすなわち燃料量を検出するレベルゲージ１１５から検出信号が入力しており、これらの検出信号に基づいて、パージバルブ１０７、パージポンプ１０８、ヒータ１０９を制御する。なお、パージポンプ１０８、ヒータ１０９の制御はモータ用の電源１１０、ヒータ用の電源１１１に駆動信号を出力することでなされる。モータ用電源１１０は、定電圧印加によるモータ４０２への通電がＥＣＵ１１２からの駆動信号に基づいてオンオフ制御される。ヒータ用電源１１１は、ヒータ１０９への通電がＥＣＵ１１２からの駆動信号に基づいてオンオフ制御される。
【００５５】
また、ＥＣＵ１１２は蒸発燃料処理装置１だけではなく内燃機関の他の各部、例えば、吸気管２０１内に設けられたスロットルバルブ２０２を制御し、内燃機関の全体の作動を司るようになっている。
【００５６】
図２にＥＣＵ１１２において実行される蒸発燃料のパージ制御のフローを示す。先ず、イグニッションがオンされたか否かを判定し（ステップＳ１０１）、肯定判断されると、ステップＳ１０２に進み、ステップＳ１０２以降の強制パージの手順を実行する。イグニッションがオンされなければ本フローを終了する。
【００５７】
ステップＳ１０２ではレベルゲージ１１５からの検出信号に基づいて給油がなされたか否かを判定する。この判定はレベルゲージ１１５の検出信号から知られる燃料タンク１０５内の燃料Ｆの液面ＦＳのレベルが前回本フローが起動した時と比較して上昇しているか否かにより行う。なお、瞬間的なレベル上昇による誤判定を回避するため、一定時間以上、同一レベルのときのデータを判定に供する。前回の液面ＦＳのレベルのデータはＲＡＭの所定領域に格納されている。ＥＣＵ１１２はバッテリバックアップ若しくはスリープモード等の省エネルギー作動で、内燃機関が停止状態の時にも、前回の液面ＦＳのレベルのデータを保持するようになっている。なお、前回のレベルのデータは本フローが起動するごとに今回の液面レベルにより更新される。
【００５８】
ステップＳ１０２が肯定判断されると、ステップＳ１０４以降の強制パージの手順を実行する。
【００５９】
また、給油がなされておらずステップＳ１０２が否定判断されると、ステップＳ１０３に進み、ＨＣ濃度センサ１１４から知られるＨＣ濃度がパージ開始濃度Ｃ1 以上か否かを判定する。パージ開始濃度Ｃ1 はパージの必要性ありと認められる濃度に設定される。これは予め実験的に求めるのがよい。ステップＳ１０３が肯定判断されると前記強制パージの手順（ステップＳ１０４〜）を実行する。ステップＳ１０３が否定判断された場合については後述する。
【００６０】
ステップＳ１０４以降の強制パージの手順は、先ず、ヒータ１０９をオンし（ステップＳ１０４）、キャニスタ１０１内を加熱する。これにより、燃料の吸着材３０２からの脱離が容易となる。次いで、熱電対１１３からの検出信号に基づいてキャニスタ１０１内の温度が予め設定したパージ開始温度Ｔ1 以上か否かを判定する（ステップＳ１０５）。
【００６１】
ヒータ１０９による加熱でキャニスタ１０１内の温度が上昇し、ステップＳ１０５が肯定判断されると、パージポンプ１０８のモータ７の制御信号の内容を規定するサイクル数を算出する（ステップＳ１０６）。モータ７の制御信号は等周期かつ等パルス幅にてパルス状に出力され、パルスの出力期間のみモータ７への通電がなされる。サイクル数はこのパルス数であり、モータ７への通電が間欠的にサイクル数だけ行われるようになっている。サイクル数の算出手順については後述する。続くステップＳ１０６では、この算出されたサイクル数に応じた制御信号がモータ用電源１１０に出力される。またこのとき、これと同期した制御信号がパージバルブ１０７に出力され、パージバルブ１０７およびパージポンプ１０８が同期して間欠作動を行う。
【００６２】
図３は、パージバルブ１０７およびパージポンプ１０８の間欠作動時における蒸発燃料処理装置１の各部の作動状態を示すもので、モータ駆動信号がオンの期間、すなわちモータ７への電圧印加がなされている期間に対して、パージバルブ１０７の開期間（オン期間）は、立ち上がりのタイミングがモータ駆動信号の立ち上がりのタイミングよりもやや遅く、遅延時間が設定されている。立ち下がりのタイミングはモータ駆動信号がオンの期間、パージバルブ１０７の「開」期間も同じである。したがって、キャニスタ１０１から吸気管２０１に燃料が排出される期間はパージバルブ１０７の「開」期間で規定されることになる。
【００６３】
ここで、前記遅延時間は次のように設定されている。図３より知られるようにモータ駆動信号の立ち上がりに対して実際のパージポンプ１０８の回転にはモータ７の起動遅れに基因して所定の回転数に立ち上がるまでに遅れが生じる。パージポンプ１０８の回転はキャニスタ１０１内を流通する空気流量を規定するから、キャニスタ１０１のパージポート３０１ｂにおける脱離燃料を含む空気の流量（以下、パージ流量という）も所定の流量に達するのに遅れが生じる。前記遅延時間は略この遅れに設定される。この大きさは予め実験的に求めるのがよい。なお、脱離した燃料がキャニスタ１０１からパージバルブ１０７に移動する時間が輸送遅れとなるから、パージ通路１０３の長さ等によっては前記遅延時間に前記輸送遅れの分を加算するのもよい。
【００６４】
また、モータ駆動信号の立ち下がりで同時にパージバルブ１０７を閉じることで、パージポンプ１０８が慣性で作動しキャニスタ１０１のパージポート３０１ｂにおける燃料流量が漸減するモータ駆動信号のオフ後における吸気管２０１への燃料のパージが禁止される。
【００６５】
したがって、パージバルブ１０７およびパージポンプ１０８の立ち上がりおよび立ち下がりをこのように設定することにより、パージ通路１０３を通って吸気管２０１にパージされる燃料の流量は、パージされる期間中、一定しており、１サイクル当たりのパージ量がパージバルブ１０７の「開」期間の長さに正確に比例したものとなる。したがって、前記ステップＳ１０７の実行による燃料の全パージ量は、パージバルブ１０７のオン期間の長さにサイクル数を乗じた時間（以下、必要オン時間という）に比例する。
【００６６】
また、前記サイクル数の算出手順（ステップＳ１０６）は次のように行われる。ＥＣＵ１１２はそのＲＯＭに、目標パージ量と必要オン時間との対応関係を記憶している。目標パージ量は内燃機関の運転状態から許容されるパージ量に基づいて設定される。目標パージ量に対する必要オン時間を、パージバルブ１０７のオン期間の長さで除してサイクル数を算出する。これにより、内燃機関の運転状態に適合したパージ量とすることができる。なお、要求される仕様により目標パージ量が一定でよければ、サイクル数も固定値となる。
【００６７】
これにより、混合気の一部を形成するパージ燃料の調量精度が向上し、気筒への燃料供給量を高精度に制御することができる。
【００６８】
また、図３のように、キャニスタ１０１内を空気が流通し燃料が吸着材３０２から脱離するパージ期間中は燃料の気化潜熱によりキャニスタ１０１内温度が低下するが、前期のごとく燃料のパージを間欠的に行うことで、非パージ期間にキャニスタ１０１設置雰囲気からの伝熱やヒータ１０９の加熱でキャニスタ１０１内の温度が上昇し、吸着材３０２からの燃料の脱離が容易な状態に復する。したがって、燃料のパージ効率が向上する。また、パージポンプ１０８に実作動期間で挟まれた非作動期間を設けることで、モータ７の長寿命化を図ることができるとともに、ヒータ１０９にも過剰な能力が要求されず、これらに電力消費の少ない小型のものを用いることができる。また、ヒータ１０９の脱離促進作用により、モータ７の実作動時間の累計は相当程度短縮することができる。これにより、後述するように、パージポンプ１０８の動力源として簡単なブラシモータ等を採用することができる。
【００６９】
さて、このようにパージバルブ１０７およびパージポンプ１０８の間欠作動が所定のサイクル数行われると、ＨＣ濃度センサ１１４からの検出信号に基づいて、ＨＣ濃度がパージ完了濃度Ｃ0 以下か否かを判定する（ステップＳ１０８）。パージ完了濃度Ｃ0 は吸着材３０２からの燃料の脱離が略完了したとみなせる値に設定される。
【００７０】
ＨＣ濃度がパージ完了濃度Ｃ0 に達しない間、すなわちキャニスタ１０１内に、パージすべき燃料がまだ残っている間はステップＳ１０８が否定判断されてステップＳ１０６〜Ｓ１０８が繰り返される。
【００７１】
そして、ＨＣ濃度がパージ完了濃度Ｃ0 に達し、ステップＳ１０８が肯定判断されると、ステップＳ１０９に進み、ヒータ１０９をオフする。
【００７２】
このように、給油の有無やＨＣ濃度に基づいて強制パージの必要性が判定されて、必要なときにのみ所定期間、強制パージが実行されるから、燃料パージを効率よく行うことができる。
【００７３】
しかも、ＨＣ濃度が十分に低下すると強制パージが終了するから、キャニスタ１０１の設置雰囲気の温度や燃料性状によらず、強制パージは必要な期間だけ行われることになる。したがってさらにパージ効率がよい。
【００７４】
続くステップＳ１１０では、パージポンプ１０８がオフしてからの経過時間が待機時間ｔ0 に達したか否かを判定する。また、ステップＳ１１０では他の経過時間についいても判定するがこれについては後述する。パージポンプ１０８がオフしてからの時間は、パージバルブ１０７およびパージポンプ１０８のオンオフ（ステップＳ１０７）において最後にオフした時からスタートするタイマに基づいてカウントされる。なお、ＨＣ濃度がパージ完了濃度Ｃ0 に達するまで（ステップＳ１０８）はパージバルブ１０７およびパージポンプ１０８がオンオフ（ステップＳ１０７）が繰り返されるので、その都度、タイマはリセットされる。
【００７５】
パージポンプ１０８がオフしてからの経過時間が待機時間ｔ0 に達し、ステップＳ１１０が肯定判断されるとステップＳ１０１に戻り、ステップＳ１０１以降の手順が繰り返される。このとき、ステップＳ１０２は、既に給油がなされたとの判断が前回になされている場合は否定判断してステップＳ１０３に進む。そして前記のごとくＨＣ濃度がパージ開始濃度Ｃ1 を越えていれば強制パージを実行する（ステップＳ１０４〜）。
【００７６】
これにより、待機時間ｔ0 の間に燃料タンク１０５内で揮発しキャニスタ１０１の吸着材３０２に吸着した燃料がパージされる。待機時間ｔ0 は、その間に進行する燃料の揮発により、吸着材３０２にＨＣがある程度、吸着し、ＨＣ濃度がパージ開始濃度Ｃ1 を越えたか否かの目安になる時間に設定される。これは予め実験的に求めるのがよい。
【００７７】
ステップＳ１０３が否定判断された場合について説明する。ステップＳ１０３が否定判断されるのは、イグニッションがオンされた当初からＨＣ濃度がパージ開始濃度Ｃ1 に達していない場合や強制パージ（ステップＳ１０４〜）がなされた場合があるが、いずれの場合も、判断時からある程度の時間が経過すれば、その間に進行する燃料タンク１０５内の燃料の揮発により、キャニスタ１０１の吸着材３０２に燃料がある程度、吸着し、ＨＣ濃度が上昇し得る。そこで、ステップＳ１０３が否定判断されるとステップＳ１１０に進み、ステップＳ１０３が否定判断されてからの経過時間が前記待機時間ｔ0 を越えたか否かを判定し、肯定判断されると、パージポンプ１０８がオフしてからの経過時間が待機時間ｔ0 に達した場合と同様に、ステップＳ１０１に戻る。
【００７８】
次に図４、図５、図６、図７によりパージポンプ１０８の構造を説明する。ポンプ本体１０８１は円周流方式のものである。ポンプ本体１０８１のハウジング４はこれを構成する２つの略円形のハウジング部材４０１，４０２を接合してなり、その対向部にインペラ５の円板状の本体５１を収容する円形の空間４ａが形成される。ハウジング４には、穴４ｂ，４ｃ，４ｄが、空間４ａの周縁部を通る位置と、空間４ａの中心を通る位置とにそれぞれハウジング部材４０１，４０２の接合方向に形成されている。
【００７９】
空間４ａの周縁部を通る穴４ｂと穴４ｃとは互いに周方向にややずれた位置に形成されており、一方の穴４ｂは一方のハウジング部材４０１にこれを貫通して形成され、他方の穴４ｃは一方のハウジング部材４０２にこれを貫通して形成される。一方の穴４ｂには配管が嵌入し、大気を導入するインレット４０３としてある。また、他方の穴４ｃには別の配管が嵌入し、空気を吐出するアウトレット４０４としてある。アウトレット４０４は前記キャニスタ１０１の大気ポート３０１ｃに通じている。
【００８０】
空間４ａの中心を通る穴４ｄは、両ハウジング部材４０１，４０２を貫通して形成され、穴４ｄには、インペラ本体５１を貫通するインペラ５の軸部５２が挿通しており、インペラ軸部５２の外周にはこれと同軸に軸受けであるベアリング６０１，６０２が設けられている。ベアリング６０１，６０２はインペラ本体５１を挟む２つの位置にそれぞれ設けてあり、インペラ５のスラスト方向の変位を抑制し、インペラ５とハウジング４との干渉を防止している。ベアリング６０１，６０２は穴４ｄを実質的に閉鎖する蓋部材４０６，４０７，４０８により固定される。
【００８１】
インペラ５の軸端にはモータ７が設けられ、ハウジング部材４０１と一体的に設けられた取り付けステー４０５に固定されている。インペラ５の軸部５２には、軸線に沿って有底の縦穴５ａがモータ７側の端面から形成され、縦穴５ａにモータ７の回転軸７１が嵌入してインペラ５とモータ回転軸７１とが接続する。
【００８２】
インペラ本体５１の両端面には、図６に示すように周方向に多数の羽根５１が等間隔で配置されており（図にはハウジング部材４０２側の端面のみ示す）、インペラ５が回転するとインペラ本体５１の両端面に沿って、インペラ軸部５２の外周に旋回流が発生し、インレット４０３からの空気が、アウトレット４０４から吐出される。
【００８３】
インペラ５とモータ軸７１との接続構造を示す図７において、インペラ５の軸部５２の縦穴５ａおよびこれに嵌入するモータ７の回転軸７１の軸端部（以下、モータ軸軸端部という）７１１の断面形状は略円形で、円の一部が直線状にカットされたＤ字状となっており、両者の摺接面にカット面を設けてすべり止め部５ｂ，７１ａとすることで、モータ回転軸７１の回転に対するインペラ５のすべりを禁止可能としてある。これにより、締結手段を設けることなくモータ７の回転動力がインペラ５に伝達される。
【００８４】
一方、インペラ軸部５２とモータ軸軸端部７１１とはスラスト方向に摺動自在である。また、対向面である、インペラ５の縦穴５ａの底面５ｃとモータ軸７１の端面７１ｂとの間には比較的大きな間隙Ｇが形成してあり、インペラ５がモータ軸７１に対してスラスト方向に自由である。これにより、モータ７にスラスト方向の位置ずれが生じても間隙Ｇによるスラスト方向の遊びで、インペラ５とハウジング４とが干渉せず、モータ７に過負荷がかかったり、回転が停止したりすることを防止することができる。
【００８５】
これにより、インペラ５とハウジング４との間のクリアランスを小さくしてパージポンプ１０８の損失を低減し、効率のよいパージを実現することができる。
【００８６】
なお、インペラ軸部の縦穴およびモータ軸軸端部の断面形状は、図例のものに限られず、インペラ軸部とモータ軸軸端部との当接面に、インペラおよびモータの回転中心に対して円周方向に対して傾斜する部位が形成されておればよく、この部位がモータ回転軸の回転に対するインペラのすべりを禁止するすべり止めとなる。例えば断面形状が楕円や多角形でもよい。また、接続構造は、インペラ軸部とモータ軸軸端部とのうちいずれかが他方に形成した穴に嵌入する構造である必要もなく、任意である。
【００８７】
（第２実施形態）
図８に本発明の第２の実施形態になる蒸発燃料処理装置を示す。基本的な構成は第１実施形態と同じであり、第１実施形態との相違点を中心に説明する。
【００８８】
本蒸発燃料処理装置１Ａは、大気通路１０４の、パージポンプ１０８の直下流部に、調量バルブであるポンプバルブ１１６が設けてある。ポンプバルブ１１６は開度自在に構成された電磁弁であり、ＥＣＵ１１２Ａからの制御信号により開度が調整される。
【００８９】
図９はポンプバルブ１１６の開度を変えた時のパージポンプ１０８の吐出圧と吐出流量との関係を調べたもので、開度を絞るほど吐出圧が高くなるとともに吐出流量が小さくなる。本実施形態では、ＥＣＵ１１２Ａは、目標パージ量に対して開度を調整することで、目標パージ量に適合した吐出圧および吐出流量に調整する。
【００９０】
モータ７への印加電圧等を可変とすることなく、パージ量を調整することができるから、モータ用電源が単純な定電圧出力型の構成で済む。これにより、実用性が向上する。
【００９１】
ＥＣＵ１１２Ａで実行される他の制御は第１実施形態のものと同じである。
【００９２】
なお、ポンプバルブはパージポンプの吐出側に設けているが、吸い込み側に設けてもよい。
【００９３】
（第３実施形態）
図１０に本発明の第３の実施形態になる蒸発燃料処理装置を示す。基本的な構成は第１実施形態と同じであり、第１実施形態との相違点を中心に説明する。
【００９４】
本蒸発燃料処理装置１ＢのＥＣＵ１１２Ｂは第１実施形態のものとは異なる制御プログラムを実行するもので、図１１にＥＣＵ１１２Ｂにおいて実行される蒸発燃料のパージ制御のフローを示す。イグニッションがオンされると（ステップＳ２０１）、給油がなされているか否かが判定され（ステップＳ２０２）、給油がなされていなければステップＳ２０３に進み、パージバルブ開度により一義的に決定されるパージ流量が入力し、続くステップＳ２０４で、ＨＣ濃度センサ１１４から知られるＨＣ濃度が入力する。そして、ステップＳ２０５で、これらのパージ流量およびＨＣ濃度に基づいてパージ燃料量を算出し、ステップＳ２０６で、このパージ燃料量が所定値Ｍ2 以上であるか否かを判定する。ここで、所定値Ｍ2 はパージの必要性ありと認められる燃料量に設定される。これは予め実験的に求めるのがよい。ステップＳ２０６が肯定判断されると強制パージの手順（ステップＳ２０７〜）を実行する。ステップＳ２０６が否定判断された場合については後述する。
【００９５】
ステップＳ２０７以降の強制パージの手順は、先ず、ヒータ１０９をオンし（ステップＳ２０７）、キャニスタ１０１内を加熱する。これにより、燃料の吸着材３０２からの脱離が容易となる。次いで、熱電対１１３からの検出信号に基づいてキャニスタ１０１内の温度が予め設定したパージ開始温度Ｔ1 以上か否かを判定する（ステップＳ２０８）。
【００９６】
ヒータ１０９による加熱でキャニスタ１０１内の温度が上昇し、ステップＳ２０８が肯定判断されると、ステップＳ２０９に進み、パージポンプ１０８のモータ７の制御信号がモータ用電源１１０に等周期かつ等パルス幅にてパルス状に出力され、パルスの出力期間のみモータ７への通電がなされる。また、このとき、モータ７の制御信号と同期して、パージバルブ１０７に制御信号が出力され、第１実施形態と同様にパージバルブ１０７がパージポンプ１０８に同期した作動をする。モータ駆動信号がオンの期間、すなわちモータ７への電圧印加がなされている期間に対して、パージバルブ１０７の開期間（オン期間）は、立ち上がりのタイミングがモータ駆動信号の立ち上がりのタイミングよりもやや遅く、遅延時間が設定されている点は第１実施形態と同様であり、パージ通路１０３を通って吸気管２０１にパージされる燃料の流量は、一定しており、１サイクル当たりのパージ量がパージバルブ１０７の「開」期間の長さに正確に比例したものとなる。
【００９７】
これにより、混合気の一部を形成するパージ燃料の調量精度が向上し、気筒への燃料供給量を高精度に制御することができる。
【００９８】
また、第１実施形態と同様に、パージバルブ１０７およびパージポンプ１０８の間欠作動中の非パージ期間にキャニスタ１０１設置雰囲気からの伝熱やヒータ１０９の加熱でキャニスタ１０１内の温度が上昇し、燃料のパージ効率が向上する。また、パージポンプ１０８に実作動期間で挟まれた非作動期間を設けることで、モータ７の長寿命化を図ることができるとともに、ヒータ１０９にも過剰な能力が要求されず、電力消費の少ない小型のものを用いることができる。
【００９９】
さて、このようにパージバルブ１０７およびパージポンプ１０８の間欠作動が開始されると、ＨＣ濃度センサ１１４からの検出信号に基づいて、ＨＣ濃度がパージ完了濃度Ｃ0 以下か否かを判定する（ステップＳ２１０）。パージ完了濃度Ｃ0 は吸着材３０２からの燃料の脱離が略完了したとみなせる値に設定される。
【０１００】
ＨＣ濃度がパージ完了濃度Ｃ0 に達しない間、すなわちキャニスタ１０１内に、パージすべき燃料がまだ残っている間はステップＳ２１０が否定判断されてステップＳ２０９〜Ｓ２１０が繰り返される。前記のごとく前記ステップＳ２０９の実行によるパージ量は一定しているから、燃料の全パージ量は、パージバルブ１０７のオン期間の長さにサイクル数を乗じた時間に比例する。
【０１０１】
そして、ＨＣ濃度がパージ完了濃度Ｃ0 に達し、ステップＳ２１０が肯定判断されると、ステップＳ２１１に進み、パージポンプ１０８をオフするとともに、ヒータ１０９をオフする。なお、この時、パージバルブ１０７がオフするのは勿論である。
【０１０２】
このように、給油の有無やＨＣ濃度に基づいて強制パージの必要性が判定されて、必要なときにのみ所定期間、強制パージが実行されるから、燃料パージを効率よく行うことができる。
【０１０３】
しかも、ＨＣ濃度が十分に低下すると強制パージが終了するから、キャニスタ１０１の設置雰囲気の温度や燃料性状によらず、強制パージは必要な期間だけ行われることになる。したがってさらにパージ効率がよい。
【０１０４】
続くステップＳ２１２では、パージポンプ１０８がオフしてからの経過時間が待機時間ｔ0 に達したか否かを判定する。パージポンプ１０８がオフしてからの経過時間は、オフした時からスタートするタイマに基づいてカウントされる。
【０１０５】
パージポンプ１０８がオフしてからの経過時間が待機時間ｔ0 に達し、ステップＳ２１２が肯定判断されるとステップＳ２０１に戻り、ステップＳ２０１以降の手順が繰り返される。このとき、ステップＳ２０２は、既に給油がなされたとの判断が前回になされている場合は否定判断してステップＳ２０３に進む。そして前記のごとくパージ燃料量がパージ開始燃料Ｍ2 を越えていれば強制パージを実行する（ステップＳ２０７〜）。
【０１０６】
これにより、待機時間ｔ0 の間に燃料タンク１０５内で揮発しキャニスタ１０１の吸着材３０２に吸着した燃料がパージされる。待機時間ｔ0 は、その間に進行する燃料の揮発により、吸着材３０２にＨＣがある程度、吸着し、ＨＣ濃度等より知られるＨＣ量がパージ開始燃料量Ｍ2 を越えたか否かの目安になる時間に設定される。これは予め実験的に求めるのがよい。
【０１０７】
ステップＳ２０６が否定判断された場合について説明する。ステップＳ２０６が否定判断されるのは、イグニッションがオンされた当初からＨＣ量がパージ開始燃料量Ｍ2 に達していない場合や強制パージ（ステップＳ２０７〜）がなされた場合があるが、いずれの場合も、判断時からある程度の時間が経過すれば、その間に進行する燃料タンク１０５内の燃料の揮発により、キャニスタ１０１の吸着材３０２に燃料がある程度、吸着し、ＨＣ濃度が上昇し得る。そこで、ステップＳ２０６が否定判断されるとステップＳ２１２に進み、ステップＳ２０６が否定判断されてからの経過時間が前記待機時間ｔ0 を越えたか否かを判定し、肯定判断されると、パージポンプ１０８がオフしてからの経過時間が待機時間ｔ0 に達した場合と同様に、ステップＳ２０１に戻る。
【０１０８】
（第４実施形態）
図１２に本発明の第４の実施形態になる蒸発燃料処理装置を示す。基本的な構成は第２実施形態と同じであり、第２実施形態との相違点を中心に説明する。
【０１０９】
本蒸発燃料処理装置１Ｃは、燃料タンク１０５にその内圧を検出する圧力センサ（以下、タンク内圧センサという）１１７が設けてあり、その検出信号はＥＣＵ１１２Ｃに入力している。ＥＣＵ１１２Ｃは第２実施形態のものとは異なる制御プログラムを実行するもので、図１３にＥＣＵ１１２Ｃにおいて実行される蒸発燃料のパージ制御のフローを示す。イグニッションがオンされると（ステップＳ３０１）、レベルゲージ１１５の検出信号に基づいて燃料タンク１０５内の燃料の残量が所定量Ｖ0 以上であるか否かを判定する（ステップＳ３０２）。燃料残量が所定量Ｖ0 よりも少なければ制御ルーチンを終了する。ステップＳ３０２は給油時にキャニスタ１０１が加熱された状態で燃料が吸着材３０２に吸着するのを防止するためのものであり、吸着材３０２の温度が高い場合、脱離には有利であるが、吸着には不利であるため、燃料タンク１０５の燃料残量が少ないと判断したらヒータ１０９による吸着材３０２の加熱制御を中止する。これについては後述する。
【０１１０】
ステップＳ３０２で燃料残量が所定量Ｖ0 以上であればステップＳ３０３に進む。ステップＳ３０３では、パージバルブ１０７の開度により一義的に決定されるパージ流量を入力し、ステップＳ３０４でＨＣ濃度センサ１１４により得られるＨＣ濃度を入力する。そして、ステップＳ３０５で、これらパージ流量とＨＣ濃度とからパージ燃料量を算出し、ステップＳ３０６で、このパージ燃料量が所定の管理範囲内（Ｍ0 ≦パージ燃料量≦Ｍ1 ）にあるか否かを判定する。ここで、管理範囲とは、吸気管２０１にパージガスを導入したときに燃焼不良および排気エミッションを悪化させない範囲の量である。
【０１１１】
ステップＳ３０６で、パージ燃料量が管理範囲内（Ｍ0 ≦パージ燃料量≦Ｍ1 ）になければステップＳ３０７に進む。ステップＳ３０７では管理範囲を外れたパージ燃料量が管理範囲の上限値Ｍ1 よりも大きいか否かを判定する。上限値Ｍ1 よりも大きい場合はステップＳ３０８に進み、パージ流量を小さくしてパージ燃料量を減量した後、ステップＳ３０１に戻る。
【０１１２】
ステップＳ３０７で上限値Ｍ1 以下である場合には、下限値Ｍ0 未満と判断してステップＳ３０９に進み、パージ流量が最大であるか否か、すなわち調量バルブ１１６の開度がその調整可能範囲の上限値であるか否かを判定する。パージ流量が最大でなければステップＳ３１０に進み、パージ流量を増大してパージ燃料量を増大する。前記ステップＳ３０８〜Ｓ３１０は、ＥＣＵ１１２Ｃの、パージ流量調整手段としての手順である。
【０１１３】
パージ流量が最大であった場合、これ以上、現状態ではパージ燃料量が確保できないと判断して、ステップＳ３１１に進み、ヒータ１０９をオンする。
【０１１４】
吸気管２０１を経てエンジン本体に導入されるパージ燃料量は、ＨＣ濃度だけではなく、吸気管２０１に流入するパージ流量によっても変化する。そこで、ステップＳ３０３〜Ｓ３０５でこれらの値に基づいてパージ燃料量を算出し、これが管理範囲内となるように、パージポンプ１０８およびヒータ１０９の作動を制御する（ステップＳ３０６〜Ｓ３１１）。このとき、先ず、パージ流量を調整し、これによって所定のパージ量が得られない場合に、ヒータ１０９による加熱を開始する。これにより、パージ燃料量を管理範囲内に制御し、空燃比の変動を防止して燃焼不良や排気エミッションの悪化を防止することができる。
【０１１５】
次いで、ステップＳ３１２で温度センサ１１３の検出結果を読み込み、キャニスタ１０１内の吸着材３０２の温度が所定温度Ｔ0 以上であるか否かを判定する。この場合、所定温度Ｔ0 は、キャニスタ１０１内の蒸発燃料が完全に脱離できる温度とし、通常１００°Ｃとすることが望ましい。ステップＳ３１２で吸着材温度が所定温度Ｔ0 に達していない場合は、ステップＳ３０１に戻り、所定温度Ｔ0 以上であればステップＳ３１３に進む。ステップＳ３１３ではタンク内圧をモニタするタンク内圧センサ１１７の検出結果を読み込み、タンク内圧が所定値Ｐ0 、ここでは内圧弁１０６の開弁圧よりも低いか否かを判定する。タンク内圧が所定値Ｐ0 以上である場合、内圧弁１０６は開弁しており、キャニスタ１０１への蒸発燃料の流入があると判断されるため、ステップＳ３０１に戻る。
【０１１６】
一方、タンク内圧が所定値Ｐ0 より低い場合は、キャニスタ１０１への蒸発燃料の流入がないと判断してステップＳ３１４に進み、ＨＣ濃度センサ１１４でモニタされるＨＣ濃度が所定濃度Ｃ0 以下であるか否かを判定する。ＨＣ濃度が所定濃度Ｃ0 以上であれば、キャニスタ１０１に未だに燃料が残存していると判断して、ステップＳ３０１に戻り、ＨＣ濃度が所定濃度Ｃ0 に満たなければ、キャニスタ１０１に燃料は残存していないと判断してステップＳ３１５に進み、ヒータ１０９をオフして制御ルーチンを終了する。
【０１１７】
ステップＳ３１３，Ｓ３１４は消費電力の低減を目的としたものである。燃料タンク１０５の内圧が開弁圧よりも低く、ＨＣ濃度が所定濃度Ｃ0 に満たない場合、ヒータ１０９による加熱の必要がないと判断してヒータ１０９をオフすることで、消費電力を抑制する。
【０１１８】
一方、エンジン停止時にはヒータ１０９はオンしておらず、また、吸気管２０１の負圧もないため、キャニスタ１０１には外気温の上昇とともに、発生する燃料蒸気が吸着されるのみとなる。すなわち、燃料タンク１０５内で燃料が蒸発し、燃料タンク１０５の内圧が所定値以上に上昇すると、内圧弁１０６が開いて蒸発燃料導入通路１０２、タンクポート３０１ａを経てキャニスタ１０１内に排出される。この時、前記したエンジン停止時においてキャニスタ１０１内の燃料は略完全に脱離されているため、キャニスタ１０１は燃料タンク１０５からの蒸発燃料を十分に吸着可能な状態にあり、流入する蒸発燃料を効率よく吸着することができる。また、キャニスタ１０１内に蒸発燃料が残存していないため、従来のように、残存する蒸発燃料がエンジン停止時にキャニスタ１０１内を拡散して大気口から大気中へ放出されるのを防止することができる。
【０１１９】
給油時には、燃料タンク１０５に滞留していた蒸発燃料が、給油燃料に押し出される形で給油弁を開き、給油ラインから蒸発燃料導入通路１０２を介してキャニスタ１０１に流入する。この際、吸着材３０２の温度が高いと吸着性能が低下するため、給油に先立ち、ヒータ１０９による加熱を停止する。すなわち、前記図１３の制御ルーチンにおいて、燃料残量が所定量Ｖ0 よりも少なくなったら給油の必要があると判断して（ステップＳ３０２）、ヒータ１０９をオフする（ステップＳ３１５）。ステップＳ３０２における所定量Ｖ0 は、通常、給油が必要とされる燃料残量よりもやや多い量、例えば公称容量の１／４とする。これにより、燃料残量が１／４を切った時点でヒータ１０９をオフするので、給油時にはキャニスタ１０１内の温度が略常温に戻っており、キャニスタ１０１の温度つまり吸着材３０２の温度が高い状態での吸着を防止することができる。
【０１２０】
また、燃料残量が所定量Ｖ0 よりも多い状態ないし燃料残量が所定量Ｖ0 に達した直後に給油する場合、エンジン停止によって、または燃料残量が所定量Ｖ0 に達した時点でヒータ１０９がオフになり（ステップＳ３０１，Ｓ３０２）、給油直前までヒータ１０９に通電された状態となる。これらの場合、給油までの時間が短いために、吸着材３０２の温度が十分に下がっていないことがある。但し、この場合の給油量は比較的少なく、蒸発する燃料量も給油量に比例するから、キャニスタ１０１に流入する蒸発燃料の量はさほど多くなく、また、キャニスタ１０１の吸着材３０２は燃料の脱離が略完了しているため、蒸発燃料の全量を吸着可能である。ヒータ１０９をオフにする燃料残量Ｖ0 は、これらを踏まえ、キャニスタ１０１の吸着材３０２の容量と燃料タンク１０５の大きさおよびキャニスタ１０１への蒸発燃料の流入量から求められる最適値とし、給油時の流入蒸発燃料を全量吸着可能なようにする。
【０１２１】
なお、本実施形態では、ＥＣＵ１１２Ｃがポンプバルブ１１６の開度を調整することにより、パージ流量を調整しているが、パージバルブ１０７のデューティやモータ７の駆動電圧を調整することにより、パージ流量を調整してもよい。
【０１２２】
（第５実施形態）
図１４に本発明の第５の実施形態になる蒸発燃料処理装置の故障診断装置を示す。蒸発燃料処理装置の基本的な構成は第１実施形態と同じであり、第１実施形態との相違点を中心に説明する。
【０１２３】
本蒸発燃料処理装置１ＤのＥＣＵ１１２Ｄは、前記各実施形態のいずれかのＥＣＵと同様の強制パージの制御とともに、タンク内圧センサ１１７からの検出信号に基づいて、モータ７の故障等のパージポンプ１０８の作動異常を検出するようになっており、パージバルブ１０７およびタンク内圧センサ１１７とともに故障診断装置１ａを構成する。
【０１２４】
図１５は、この作動異常の検出フローを示すもので、パージポンプ１０８をオンした状態で、先ずパージバルブ１０７を閉弁し（ステップＳ４０１）、燃料タンク１０５からキャニスタ１０１を経てパージバルブ１０７に到る閉鎖空間を形成する。ステップＳ４０１は制御部としての手順である。
【０１２５】
パージバルブ１０７の閉弁時にはまた、タイマをスタートせしめる。これと、以下のステップＳ４０２，Ｓ４０３は判定部としての手順である。タイマをスタートさせた状態で、タンク内圧センサ１１７から知られるタンク内圧を予め設定した基準圧力と比較し、基準圧力よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ４０２）。
【０１２６】
ステップＳ４０２が否定されると、前記タイマから知られる、閉鎖空間形成後の経過時間を予め設定した基準時間と比較し、基準時間を経過したか否かを判定する（ステップＳ４０３）。
【０１２７】
ステップＳ４０３が否定されるとステップＳ４０２に戻り、経過時間が基準時間になる前にタンク内圧が基準圧力を越えるか、タンク内圧が基準圧力を越えないまま経過時間が基準時間を越えるまでステップＳ４０２，Ｓ４０３が繰り返されることになる。
【０１２８】
ここで、基準圧力および基準時間は次のように設定する。すなわち、パージポンプ１０８が正常で、所定の吐出圧および吐出流量にて作動していれば、図１６に示すように、所定の上昇速度で閉鎖空間の圧力すなわちタンク内圧は上昇する。そして、所定の時間の経過後には所定の圧力に達している。一方、パージポンプ１０８が作動異常を起こしていれば、このタンク内圧の上昇速度は遅く、あるいは上昇しないまま一定値をとることになる。そこで、基準時間は、予め、パージポンプ１０８が正常とみなせるときに、所定の圧力に到達するのに要する時間の上限値を求めて基準時間とする。また、基準圧力は前記所定圧力ということになるが、パージに必要な吐出圧を出力できるか否かを判断し得る圧力値に設定する。パージポンプ１０８の異常の有無について結果を出すまでの時間として許容されている時間や、正常なパージポンプ１０８の能力に応じて到達し得る圧力値を考慮して設定するのがよい。
【０１２９】
そして、経過時間が基準時間になる前にタンク内圧が基準圧力を越えれば正常と判断して本フローを終了する。また、タンク内圧が基準圧力を越えないまま経過時間が基準時間を越えると、パージポンプ１０８が異常であると判断して、ポンプ流量が異常であることを示すポンプ流量異常ランプを点灯せしめる（ステップＳ４０４）。
【０１３０】
なお、この場合のパージポンプ１０８の作動は間欠作動ではなく連続作動で行い得るのは勿論である。
【０１３１】
また、タンク内圧が基準圧力を越えないまま経過時間が基準時間を越えたときに異常と判定しているが、所定の時点におけるタンク内圧の上昇速度等に基づいて判定してもよい。
【０１３２】
また、前記各実施形態において、パージポンプを大気通路に設けているが、パージバルブよりもキャニスタ側でパージ通路に設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の蒸発燃料処理装置の構成図である。
【図２】前記蒸発燃料処理装置のＥＣＵで実行される制御内容を示すフローチャートである。
【図３】前記蒸発燃料処理装置が強制パージを行うときの各部の作動を示すタイミングチャートである。
【図４】前記蒸発燃料処理装置のパージポンプの断面図である。
【図５】（Ａ）は図４におけるＡ矢視図であり、（Ｂ）は図４におけるＢ矢視図である。
【図６】図４におけるＢ矢視になる前記パージポンプのインペラの図である。
【図７】図４におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う前記インペラおよびこれと接続するモータ軸の断面図である。
【図８】本発明の第２の蒸発燃料処理装置の構成図である。
【図９】前記蒸発燃料処理装置の作動を示すグラフである。
【図１０】本発明の第３の蒸発燃料処理装置の構成図である。
【図１１】前記蒸発燃料処理装置のＥＣＵで実行される制御内容を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の第４の蒸発燃料処理装置の構成図である。
【図１３】前記蒸発燃料処理装置のＥＣＵで実行される制御内容を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の蒸発燃料処理装置の故障診断装置を付設した蒸発燃料処理装置の構成図である。
【図１５】前記故障診断装置のＥＣＵで実行される制御内容を示すフローチャートである。
【図１６】前記故障診断装置の作動を示すグラフである。
【符号の説明】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ 蒸発燃料処理装置
１ａ 故障診断装置
１０１ キャニスタ
１０２ 蒸発燃料導入通路
１０３ パージ通路
１０４ 大気通路
１０５ 燃料タンク
１０６ 内圧弁
１０７ パージバルブ
１０８ パージポンプ
１０８１ ポンプ本体
１０９ ヒータ
１１０ モータ用電源
１１１ ヒータ用電源
１１２，１１２Ａ，１１２Ｂ ＥＣＵ（制御部）
１１２Ｃ ＥＣＵ（制御部、パージ流量調整手段）
１１２Ｄ ＥＣＵ（制御部、判定部）
１１３ 熱電対（温度センサ）
１１４ ＨＣ濃度センサ（蒸発燃料センサ）
１１５ レベルゲージ（給油検出センサ）
１１６ ポンプバルブ（調量バルブ）
１１７ タンク内圧センサ
２０１ 吸気管
３０１ 容器
３０１ａ 蒸発燃料導入ポート
３０１ｂ パージポート
３０１ｃ 大気ポート
３０２ 吸着材
４ ハウジング
５ インペラ
５１ 本体
５２ 軸部
５ａ 縦穴
５ｂ すべり止め部
５ｃ 底面（対向面）
６ ベアリング（軸受け）
７ モータ
７１ 軸
７１１ 軸端部
７１ａ すべり止め部
７１ｂ 端面（対向面）
Ｇ 間隙

Claims (12)

1. 燃料タンクと連通する蒸発燃料導入ポートと、内燃機関の吸気管と連通するパージポートと、大気圧に開放された大気ポートとが形成された容器内に、燃料タンクからの蒸発燃料を吸着する吸着材を封入してなるキャニスタを備え、前記大気ポートからキャニスタ内にパージポンプにより空気を供給して吸着材から脱離した燃料をパージポートから吸気管へとパージするようになした蒸発燃料処理装置において、
   前記パージポンプを制御する制御部を具備せしめ、
   該制御部を、パージが必要な期間中に前記パージポンプを予め定めたサイクルで間欠作動し、前記パージポンプが回転してキャニスタ内に空気が流通し燃料を脱離させる実作動期間と、燃料脱離時の気化潜熱で低下したキャニスタ内の温度を回復させる非作動期間とを、交互に繰り返すように設定したことを特徴とする蒸発燃料処理装置。
2. 請求項１記載の蒸発燃料処理装置において、
   キャニスタ内を加熱するヒータを具備せしめた蒸発燃料処理装置。
3. 請求項１または２いずれか記載の蒸発燃料処理装置において、
   前記制御部を、パージポンプとともに、キャニスタと吸気管との間の連通と遮断とを切り換えるパージバルブを制御する制御部とするとともに、前記パージポンプおよびパージバルブが間欠作動するように、かつ、パージバルブが開くタイミングがパージポンプがオンするタイミングに対して所定の時間遅れるように設定した蒸発燃料処理装置。
4. 請求項１または２いずれか記載の蒸発燃料処理装置において、
   前記制御部を、パージポンプとともに、キャニスタと吸気管との間の連通と遮断とを切り換えるパージバルブを制御する制御部とするとともに、前記パージポンプおよびパージバルブが間欠作動するように、かつ、パージバルブが閉じるタイミングとパージポンプがオフするタイミングとが略同時期となるように設定した蒸発燃料処理装置。
5. 請求項３記載の蒸発燃料処理装置において、
   前記制御部を、パージバルブが閉じるタイミングとパージポンプがオフするタイミングとが略同時期となるように設定した蒸発燃料処理装置。
6. 請求項１ないし５いずれか記載の蒸発燃料処理装置において、
   前記制御部を、指令パージ量が多いほど間欠作動中の実作動時間の累計が多くなるようにパージポンプのオンオフの繰り返し回数を決定するように設定した蒸発燃料処理装置。
7. 請求項１ないし５いずれか記載の蒸発燃料処理装置において、
   前記パージポートから吸気管に到る管路の途中に設けられて、蒸発燃料の濃度を検出する蒸発燃料濃度センサを具備せしめ、
   前記制御部を、蒸発燃料濃度が予め設定したパージ完了濃度になるとパージポンプの作動を停止するように設定した蒸発燃料処理装置。
8. 請求項１ないし５いずれか記載の蒸発燃料処理装置において、
   吸気管へのパージの流量を調整するパージ流量調整手段と、
   前記パージポートから吸気管に到る管路の途中に設けられて、蒸発燃料の濃度を検出する蒸発燃料濃度センサとを具備せしめ、
   前記制御部を、パージ流量と蒸発燃料濃度センサの検出結果とに基づいてパージ燃料量を算出し、該パージ燃料量が予め設定した管理範囲内となるようにパージ流量を決定するように設定したことを特徴とする蒸発燃料処理装置。
9. 請求項８記載の蒸発燃料処理装置において、
   キャニスタ内を加熱するヒータを具備せしめ、
   前記制御部を、パージポンプおよびヒータを制御する制御部とするとともに、ヒータを非作動状態でパージポンプのみの作動により管理範囲内にならない場合に、ヒータの作動を開始するように設定した蒸発燃料処理装置。
10. 請求項８または９いずれか記載の蒸発燃料処理装置において、
    燃料タンク内に貯留する燃料の残量を検出する燃料残量センサを具備せしめ、
    前記制御部を、燃料残量が予め設定した下限残量を下回ると前記ヒータの作動を停止するように設定した蒸発燃料処理装置。
11. 請求項８ないし１０いずれか記載の蒸発燃料処理装置において、
    前記パージポートから吸気管に到る管路の途中に設けられて、蒸発燃料の濃度を検出する蒸発燃料濃度センサを具備せしめ、
    前記制御部を、蒸発燃料濃度が予め設定した下限濃度を下回ると、前記ヒータの作動を停止するように設定した蒸発燃料処理装置。
12. 請求項８ないし１１いずれか記載の蒸発燃料処理装置において、
    前記燃料タンクの内圧を検出するタンク内圧センサを具備せしめ、
    前記制御部を、燃料タンク内圧が予め設定した下限圧力を下回ると、前記ヒータの作動を停止するように設定した蒸発燃料処理装置。

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